В мире незримого - [25]
Вернемся к вирусу-хамелеону, к его изменчивости. Что же меняется в вирусах гриппа? Ученые отвечают: изменились антигенные свойства.
Антиген — это чуждое для организма вещество, особенно белковое, способное вызвать в организме человека или животных образование антител против себя, притом строго специфической направленности. В наших примерах это означает, что антитела против типа А будут действовать только на вирус гриппа типа А, а не на другие.
Итак, изменяются антигенные свойства вирусов. Для того чтобы понять сущность этих свойств, пришлось много поработать вирусологам и биохимикам. Что же они узнали? Оказалось, что вирусы состоят из белков и нуклеиновых кислот. Теперь стало понятным, с чем связаны антигенные свойства вирусов и что может подвергаться изменчивости.
Ученые узнали также, что среди вирусов можно найти еще более сложно устроенные вирусы, которые содержат также ферменты, липиды (жироподобные вещества) и углеводы. Важнейшие все же — белки и нуклеиновые кислоты. Нуклеиновая кислота является как бы центром вирусной частички и окружена белковой оболочкой. Нуклеиновые кислоты играют в жизнедеятельности вирусов важную роль. Если их разрушить, вирусы перестанут размножаться. РНК и ДНК (рибонуклеиновая и дезоксирибонуклеиновая кислоты) обусловливают передачу наследственных признаков и свойств.
Когда удалось расчленить вирусную частичку и отделить белковую часть вируса от нуклеиновых кислот, выяснилось, что носителем болезнетворности являются также нуклеиновые кислоты. Нет, это не фантастика, а совершенно реальные достижения вирусологии, биохимии и физико-химии. Для этого ученым пришлось поставить такие «простые» опыты. Выжали, например, из тонны листьев табака, пораженных мозаичной болезнью, сок, а из него получили немного кристаллов. И тогда только из полученных кристаллов смогли выделить вирусный белок и нуклеиновые кислоты. С какой благодарностью ученые снова вспоминали Д. И. Ивановского и Стэнли и замечательные исследования о живых вирусных кристаллах. Как все это помогло в раскрытии глубоких тайн вирусов, их физиологических и биохимических свойств и изменчивости!
Не успели ученые понять свойства вирусов-хамелеонов, как в вирусологии появилось новое понятие — «химеры». Выдающиеся достижения вирусологии в этой области являются заслугой группы советских ученых Института вирусологии имени Д. И. Ивановского. Но раньше, чем рассказывать об этом и раскрыть новую страницу вирусологии, заглянем в словари.
Химера… Это слово встречается и в древнегреческой мифологии, и в современной биологии, и в литературе.
В мифологии химерой называли чудовище с львиной пастью, змеиным хвостом и козьим туловищем. В биологии химерой принято называть организм, получившийся в результате естественного и искусственного сращения тканей, принадлежащих разным организмам. Что же касается литературного термина, то словом «химера» обычно называют несбыточную мечту, неосуществимую фантазию. Вдумаемся в эти образные понятия и тогда лучше; поймем, какие химеры получили вирусологи и какой смысл они вкладывали в это слово.
Начнем издалека. Вирусы размножаются только внутриклеточно. Раскрытие сущности этого процесса было грандиозным достижением в вирусологи, учитывая размеры вируса и клетки, а точнее ее ядра. Вторжение в эти объекты наблюдения могло казаться поистине химерой с точки зрения фантастичности экспериментов, о которых ученые мечтали как о чем-то несбыточном. Но мечты сбылись. Химическая структура вируса раскрыта. Наблюдения показали, что, проникая в чувствительную клетку, он «сбрасывает» с себя белковую оболочку, а нуклеиновая кислота внутри ядра начинает в нем и за его счет размножаться.
В вирусологии этот процесс принято называть воспроизводством вирусного потомства. Клетка-«хозяин» разрушается и гибнет, а много новых частичек вируса выходит наружу уже «одетыми» в белковую оболочку, как бы «одежду», которая вне клетки служит вирусу защитой. Так в дальнейшем, но уже в геометрической прогрессии идут взаимоотношения «вирус — клетка», например, при заболевании. Конечно, в этот процесс вовлекаются: лечение, условия внешней среды, индивидуальная реактивность организма и его защитные силы.
Остановимся на образовании защитных веществ, так называемых вирулицидных антител, способных губительно действовать на вирусы. Но почему же антитела действуют не на все вирусы, выделенные из организма? Доказано, что при размножении вирусов в клетке организма, помимо типичных вирусов, образуются «гибриды». Они тоже состоят из белка и нуклеиновых кислот. Нуклеиновые кислоты сохраняли инфекционные свойства, но белки оказались нечувствительными к вирулицидному действию антител. Такие гибриды назвали псевдовирусами, а так как они образовались из типичного вируса и клетки-«хозяина», их назвали химерами. Завеса тайны над тем, почему некоторая часть вирусов не поддавалась действию антител иммунных сывороток, была снята. Это большое достижение вирусологии было важным для понимания закономерностей биологического синтеза вирусов, а также для практических задач эффективного воздействия на них.
Книга посвящена жизни и творчеству выдающегося советского кристаллографа, основоположника и руководителя новейших направлений в отечественной науке о кристаллах, основателя и первого директора единственного в мире Института кристаллографии при Академии наук СССР академика Алексея Васильевича Шубникова (1887—1970). Классические труды ученого по симметрии, кристаллофизике, кристаллогенезису приобрели всемирную известность и открыли новые горизонты в науке. А. В. Шубников является основателем технической кристаллографии.
Нильс Бор — одна из ключевых фигур квантовой революции, охватившей науку в XX веке. Его модель атома предполагала трансформацию пределов знания, она вытеснила механистическую модель классической физики. Этот выдающийся сторонник новой теории защищал ее самые глубокие физические и философские следствия от скептиков вроде Альберта Эйнштейна. Он превратил родной Копенгаген в мировой центр теоретической физики, хотя с приходом к власти нацистов был вынужден покинуть Данию и обосноваться в США. В конце войны Бор активно выступал за разоружение, за интернационализацию науки и мирное использование ядерной энергии.
Джеймс Клерк Максвелл был одним из самых блестящих умов XIX века. Его работы легли в основу двух революционных концепций следующего столетия — теории относительности и квантовой теории. Максвелл объединил электричество и магнетизм в коротком ряду элегантных уравнений, представляющих собой настоящую вершину физики всех времен на уровне достижений Галилея, Ньютона и Эйнштейна. Несмотря на всю революционность его идей, Максвелл, будучи очень религиозным человеком, всегда считал, что научное знание должно иметь некие пределы — пределы, которые, как ни парадоксально, он превзошел как никто другой.
Ежемесячный научно-популярный и научно-художественный журнал.
«Занимательное дождеведение» – первая книга об истории дождя.Вы узнаете, как большая буря и намерение вступить в брак привели к величайшей охоте на ведьм в мировой истории, в чем тайна рыбных и разноцветных дождей, как люди пытались подчинить себе дождь танцами и перемещением облаков, как дождь вдохновил Вуди Аллена, Рэя Брэдбери и Курта Кобейна, а Даниеля Дефо сделал первым в истории журналистом-синоптиком.Сплетая воедино научные и исторические факты, журналист-эколог Синтия Барнетт раскрывает удивительную связь между дождем, искусством, человеческой историей и нашим будущим.
Эта книга – захватывающий триллер, где действующие лица – охотники-ученые и ускользающие нейтрино. Крошечные частички, которые мы называем нейтрино, дают ответ на глобальные вопросы: почему так сложно обнаружить антиматерию, как взрываются звезды, превращаясь в сверхновые, что происходило во Вселенной в первые секунды ее жизни и даже что происходит в недрах нашей планеты? Книга известного астрофизика Рэя Джаявардхана посвящена не только истории исследований нейтрино. Она увлекательно рассказывает о людях, которые раздвигают горизонты человеческих знаний.